NB-IoT技术--RAN2-3流程简介

NB-IoT技术交流-RAN2/3流程简介,RAN2/3相关流程随机接入流程上行功控随机接入功控NPUSCH功控上下行HARQTA更新流程Suspend/Resume流程DRX和eDRX系统消息发送和更新流程PSM,随机接入流程(LegacyLTE对比分析),随机接入类型,随机接入Preamble资源(LegacyLTE对比分析),LTE/NB-IoT从系统消息SIB2中，确定PRACH信道配置和资源NB-IoTRSRP-ThresholdsPrachInfoList确定CEL等级，选择对应CEL的PRACH资源CE等级从0递增，numRepetitionsPerPreambleAttempt递增maxNumPreambleAttemptCE,随机接入Preamble资源(LegacyLTE对比分析),NB-IoT时频域资源,LTE时频域和Preamble资源,随机接入响应窗口(LegacyLTE对比分析),NB-IoT随机接入响应窗口单位是PDCCH周期窗口起始位置和长度未定，上图只作为示例说明,随机接入响应,LTE-RA-RNTI=1+t_id+10*f_idNB-IoT的RA-RNTI计算方法待确定,MACPDU（RandomAccessResponse）,MACPDU（RAR）-NB-IoT和LTE结构定义一样NB-IoTBI机制待确定RAPID部分包含NPRACH频域Tone信息，待确定,RandomAccessResponse,RAR格式-NB-IoT和LTE一样,ULGrantinRAR,发送MSG3消息,UE使用MSG2中分配的ULGrant资源UE发送MSG3UE启动冲突检测定时器mac-ContentionResolutionTimer,DV和PHR,MACCE格式,DV定义,PH定义未最终确定,MSG4和MSG5,PDCCHOrder,DCIformatN1:-FlagforformatN0/formatN1NPDCCHorderindicator1bitNPDCCHOrder标志置为1时，使用C-RNTI加扰-StartingnumberofNPRACHrepetitions2bits（覆盖等级）-其它所有bit都置为1,随机接入功控,MSG1preamble发送功率的确定CEL等级数量1,最低CEL采用powerramping方案发送其它CEL用最大功率发送CEL等级数量=1,powerramping发送。preambleInitialReceivedTargetPower-90dBm-120dBmpowerRampingStep0dB，2dB,4dB,6dBPathLoss=RS功率RSRPUE侧计算Preamble发射功率LTE:PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER=preambleInitialReceivedTargetPower+DELTA_PREAMBLE+(PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER1)*powerRampingStep,随机接入功控,NB-IoT：PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER要考虑重复次数的因素PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWERissetto:PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER-10*log10(numRepetitionPerPreambleAttempt)物理层发送Preamble功率=min（Pmax，PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER+Pathloss)示例：RS功率20dBm，RSRP=-70dBm，PL=90dB小区配置三个覆盖等级，normal，extend，extreme在normal等级下，preambleInitialReceivedTargetPower=-110dBmRepetition=2Preamble第一次attemp发射功率=-110-3+90=-23dBmPreamble第二次attemp发射功率=-23+powerRampingStepdBm,Preamble重发（Retransmission）,UE在窗口内没有收到RAR消息，或者RAR消息中的RAPID不对。第一次Attempt失败，准备重发：PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER_CE加1，判断是否超过当前CEL下最大发送次数。没有超过，处理BI，随机延迟重复发送。如果超过当前CEL最大发送次数，切换到下一个CEL等级，使用下一CEL等级的参数发送随机接入Preamble到达最大CEL等级且最大重发次数后，接入失败。Preamble重发Retransmission的与RAR结束窗口之间的时间间隔至少为12ms,NPUSCH功控,服务小区c，第i个NPUSCH上行时隙上的发射功率,当NPUSCH的RU资源重复（Repetitions+ReTransmissions）超过2次的时候，使用最大功率发送,其它情况下，NPUSCH发射功率按照,NPUSCH功控,1/4,1,3,6,123.75/15k子载波个数,路损补偿因子0,.1，0表示全功率补偿，1表示全路损补偿,路损,NPUSCH功控,动态调度的NPUSCH，j=1随机接入响应的NPUSCH，j=2,随机接入响应，没有UE级偏置,j=2,全路损补偿,NPUSCH功控和LTE对比,j=1,NPUSCHformat2,NPUSCHformat1=0,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1.0,和LTEPUSCH功控公式对比,上下行HARQ,NB-IoT上下行都只有一个HARQ进程上下行都是异步HARQ上行支持RV版本0和2，下行不支持RV版本对下行NPDSCH数据，在DCIN1中，分配承载ACK/NACK信息的NPUSCHFormat2信道资源对于上行NPUSCH数据，在DCIN0中，通过NDI字段进行ACK/NACK应答NPUSCHFormat2使用的子载波间隔和Format1相同RRC建立后，NPUSCH子载波间隔不能切换ackNack-NumRepetitions-Msg4是小区参数ackNack-NumRepetitions是UE参数r1,r2,r4,r8,r16,r32,r64,r128,下行HARQ,DCIN1中:HARQ-Ackresource,使用3.75kPUSCHFormat2HARQ-Ack资源指示,使用15kPUSCHFormat2HARQ-Ack资源指示,下行HARQ,上行HARQ,TA更新流程,UE在Idle状态下，无需TA更新过程UE在RRC连接状态下，和eNB进行TA更新的机制。,TA更新流程,LTE/NB-IoTTA更新总体流程：1UE发起随机接入，eNB测出UE的时间提前量，下发给UE。2UE调整TA后，接入网络。3如果有UE有上行数据/信令/应答等消息发送，eNB会测出UETA的变化，并及时通知UE进行调整；4如果UE没有上行数据发送（RRC连接状态下的DRX），eNB和UE会根据定时器，timeAlignmentTimerCommon/timeAlignmentTimerDedicated，来判定TA的更新状态。5要求UE能够根据下行TA的变化，自行调整上行TA。6在定时器时间内，没有TA更新，则eNB/UE认定上行TA失步。,TA更新流程,NB-IoT和LTETA更新流程基本一致随机接入响应命令中，有11bit表示TACommand范围0,1,2,.,1282，单位16Ts其它情况下，6bitsTACommand，范围0,1,2,.,63，NTA,new=NTA,old+(TA31)16收到调整命令后的，从n+13DLsubframe后的第一个上行可用NPUSCH时隙开始调整,Suspend/Resume,CP模式下，通过InActivity定时器触发RRC释放流程；UP模式下，NB-IoT引入了Suspend/Resume流程；eNB保存UEAS上下文，UE从RRC连接状态转为Idle状态，终端在Idle态需要传输数据时，可以直接通过Resume流程，建立RRC连接，省掉空口加密、承载建立等流程。,Suspend流程,Resume流程,小区内Resume,Resume流程,跨小区Resume,DRX,RRC_Connected连接态DRXRRC_Idle空闲态DRX连接态DRX下，NBIOT仅支持一个DRXcycle，即longDRXThedrx-InactivityTimershouldbestartedattheendofthetransmission/re-transmissionofeachMACPDU,IdleDRX,空闲态下，NBIOT支持shortDRX和eDRXshortDRX使用小区级defaultPagingCycle，不支持UE级DRX参数;UE级pagingeDRX循环周期最大可到1024hyperframes一个HyperFrame=1024Frame,PagingFrame(PF),PagingOccasion(PO),PF为一个无线帧，长度10ms,PF上可以一个或多个PagingOccasion(PO),PO为一个子帧，长度1ms,PO即为寻呼时刻在PO上，通过NPDCCH信道发送寻呼消息,UE在一个DRX周期内只监听一个PO,DRX,TDRX,N,Ns,nB,UE_ID,TDRX为DRX周期，TDRX越大，UE越省电LTE取值范围rf32,rf64,rf128,rf256NBIOT取值范围rf128,rf256,rf512,rf1024,UE_ID用于计算PF和PO计算公式：UE_ID=IMSImod1024当UE没有携带IMSI，UE_ID=0,nB为DRX周期内PO的个数nB根据小区寻呼量需求配置；nB越大，小区寻呼能力越大LTE取值范围4T，2T，T，T/2，T/4，T/8，T/32NBIOT取值范围4T，2T，T/32，T/256,Ns为PF上PO的个数计算公式：Ns=max（1，nB/T）,N为DRX周期内PF的个数计算公式：N=min（T，nB）,DRX,PFmodTDRX=(T/N)*(UE_IDmodN)PO通过Ns和i_s的取值，查表i_s=floor(UE_ID/N)modNs,36.3047.2寻呼时刻子帧分布NBIOT沿用LTE设计,寻呼帧和寻呼时刻计算,DRX举例,eDRX,eDRX(extendedDiscontinuousReception)-扩展不连续接收在NB-IOT中新增了eDRX，更长的周期，最高可达到1024个超帧，即2.91小时,PTW(PagingTimeWindow),PTW为PH中的一段，单位为帧,当eDRX使能，TeDRX=1PH，UE在PTW中监听PO,TeDRX,TeDRX为eDRX周期取值范围1，2，4,1024，单位：超帧,PTW_start,PTW_end,L,PTW的长度取值范围：0，5.12，10.24，20.48，40,96,PTW的第1个无线帧计算公式：256*ieDRX，ieDRX=floor(UE_ID/TeDRX)mod4,PTW的最后1个无线帧计算公式：(PTW_start)+L*100-1)mod1024,eDRX举例,SystemInformation,系统信息分为MIB和一系列的SIBLTE（R8）和NB-IoT系统信息主要内容对比简介,SystemInformation发送,MIB固定方式发送SIB1时域固定方式发送，频域动态调度SI-RNTISIB1中SchedulingInfoListsi-WindowLengthsystemInfoValueTag,MIB固定方式发送SIB1半固定，TBS和重复次数在MIB中指示SIB1中SchedulingInfoListsi-WindowLengthsystemInfoValueTagList,MIBSIB1-NB中通过特定SystemInfoValueTagSI列表来指示特定的SI消息更新当只有systemInfoValueTag变化时，UE认为除SIB14-NB以外的消息都更新。UE检查systemInfoValueTag或者寻呼消息中的SystemInfoModification。,NB-IoTSystemInformation更新,DRX周期小于等于修改周期情况下，寻呼消息下发systemInfoModification通知DRX周期大于修改周期情况下，寻呼消息下发systemInfoModification-eDRX通知。定义一个eDRX获取周期eDRXacquisitionperiod，公式：H-SFNMod1024=0Paging-NB-r13:=SEQUENCEpagingRecordList-r13PagingRecordList-NB-r13systemInfoModification-r13ENUMERATEDtruesystemInfoModification-eDRX-r13ENUMERATEDtrue,NB-IoTSystemInformation更新,NB-IoT中的DCIformatN2用于paging和directindication。Flagforpagi